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环境科学与工程 仿真实验与工程实训
蔡建安 主编
安徽工业大学
2011年
合订本总目录
前言
实训项目及菜单组合 光盘目录和内容 指导书正文
篇 章 名 称 HKG1流体力学与水泵
编著者
蔡建安，郭丽娜，周扬屏，钟梅英
HKG2通风与大气污染控制工程 HKG3污水厂工程实训 HKG4噪声环境
HKG5固体废弃物处理与处置
以下两篇从略，可参阅电子版
蔡建安，林晓飞 蔡建安，周扬屏，汪明明 蔡建安 蔡建安，盛广宏
蔡建安，郭丽娜，沈翼军 蔡建安，钟梅英，戴波
ESIA环境规划、管理和影响评价 WEE35水环境工程
HKG概貌-1
HKG概貌-2
前言
环境科学与工程具有特殊的学科特点：涵盖知识面宽，知识跨度大，理论与实践的关系密切，特征鲜明。实践教学通常分为实验、实习和设计三类，实验、实习是学生认识实际、建立概念、掌握理论的主要途径，是学生在设计中准确计算、清晰设计的重要基础。
现代计算机技术为《环境科学与工程》理论与实践结合提供了多元化的教学手段。在理论课、实验课、设计、实习等教学环节，虚拟现实教学能够贯穿在教学全过程。针对环境的学科多元化，虚拟现实教学也呈现多元化特点。虚拟现实教学的多元化是指：(1)表现形式有虚拟仪器、虚拟设备、虚拟现实场景等；(2) 教学环节有理论课、实验课、设计和实习；(3)互动和参与模式有理论认知、模拟操作、自主设计等；(4) 复合型能力结构培养有缜密推理和形象表达能力的结合，环境工程工艺和信息控制知识相融合。课程实验大多是对原理的验证实验，通过系统开发的仿真实验即可方便直观地完成任务，并组织出一些综合性实验。在单独设置的实验课程中，用仿真实验方法不但能较系统地开出实验，还可以通过下达任务书，由学生完成一些设计性实验。课程设计中，学生除了按照原要求完成设计外，可以超越一些简化计算进行的假设，面向真实工况的场景进行推演。毕业设计和论文的功能有些与完成课程设计相似，但有更多的机会通过对机理的深入研究，建立模型，开发新的实用可视化设计系统。
虽然对于环境科学与工程的教学过程，实践环节具有十分重要的基础地位，然而我国高校的实践教学由于三方面原因，受到不同程度的影响：1、招生规模扩大后，设备台套数普遍不足；2、现代新知识，新课程涌入，基础能力训练加强，课程教学学时紧张；3、试剂和材料消耗大，实验经费不足。
环境污染控制仿真实验和工程实训是在计算机仿真软件提供的虚拟现实中，以直观、方便的操作方式控制操作画面所进行的过程模拟。仿真实验除了能作为学校解决实践环节的重要手段，以学生独立操作的方式，展现环境工程的基础实验外；还能够深层次地揭示环境工程系统随时间动态变化的规律，进行全工况操作和学习。仿真实训软件数学模型的来源有三个方面：1）环境科学与工程中成熟的经典模型；2）根据工程实践运行结果总结的统计模型；3）调用开发团队的系统实验，重现实验结果。环境工程的工艺设计是对学生综合能力的训练，是多元化实践教学的重要组成环节，整个工艺流程由一系列单元组成，每个单元有：输入、输出、设计控制和工艺状态四个参数数组，单元操作构成工艺系统，前后呼应相互影响。每个单元的参数数组都能够设计控制，工艺系统的综合效果便可展示出来。
由于篇幅限制《环境科学与工程仿真实验与工程实训》讲义合订本仅包括HKG1～HKG5五个板块。ESIA内容多、篇幅大，建议随环境评价课程和课程设计组织专题学习，WEE35说明书已随教材出版。对于为期一周的集中仿真实训，学时分配参考按排如下：第一天HKG1，8学时；第二天HKG2，8学时；第三天HKG3 和WEE35，各4学时；第四天HKG5，8学时；第五天要求连接互联网，HKG4和了解ESIA，8学时。课程外部分工作包括预习和完成实验和实训报告。
《环境科学与工程仿真实验与工程实训》应用软件（HKG）使用美国NI公司的LabVIEW为开发平台，编译生成应用软件，能够以“Setup”方式实施系列文件的整体安装。该软件将直接安装在Windows操作系统下，不需要其他软件环境支持。本应用软件的开发，历时十余年，除了分别编写各个独立板块说明书的编著者外，在此还要感谢参与调研和实验并总结数学模型的同仁、研究生、本科生们。
HKG概貌-3
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